【発明の詳細な説明】
液体または気体を集める収集管を地下に埋設し、水平なフィルター横穴および排
水管を構築する方法、およびそれに用いる装置
背景技術
本発明は、液体または気体を集める収集管を地下に埋設するための方法であっ
て、特に、水平なフィルター横穴および排水管とを構築する方法と、この方法を
実施するための装置とに関するものである。
地下水、集水域水、および地下空気を地下から排出するための水平型、アーチ
型、傾斜型、または螺旋型等の穴（井戸）および排水管には、通常、その一部に
水平なフィルター横穴（井戸）が形成される。一般的なフィルター横穴は地下水
の除去に使用されるものであり、垂直な縦穴から分岐するように複数のフィルタ
ーパイプを水平に配置したものである。そしてこのフィルター横穴から、ポンプ
を用いて地表へ地下水を汲み出す。現在では衛生および安全面で不十分ではある
が、この種のフィルター横穴は有害な物質の除去効果を奏する。このようなフィ
ルター横穴は、縦穴式の井戸に比して、特定の状況下で、技術的に有利な点を有
するものである。
すなわち、フィルター横穴によれば、豊富な地下水源と連通した地層を囲い込
むことができる。さらに、フィルター横穴は、縦穴よりも黄土色になる（目詰ま
りする）のが実質的に遅い。水平に配置されたフィルターパイプは、空気と接触
せず、このフィルターパイプを通して流入する地下水の流速が極めて小さいから
である。
さらに、フィルター横穴の他の利点としては、縦穴式の場合よりも、ポンプ圧
力管の設置や機械強度、測定機器、および電気スイッチ系および制御機構のため
の電源などの容量が遥かに小さくて済むことが挙げられる。同様に、フィルター
横穴の管理や維持は、縦穴の場合に比して、コストが安い。
フィルター横穴は、地下水の排水のみならず、清浄化が必要な水平滞留水を汲
み出す場合、または地下空気の清浄化のために特定の地層を開かなければならな
い、地層が硬い場合にも有効である。さらに、建物がたくさん建っている地域、
使用上の制約や水工学上の制約により縦穴が形成できない地域においてもフィル
ター横穴は好適に使用することができる。
今日、フィルター横穴を形成する場合には、フィールマン(FEHLMANN)およびプ
ロイサッグ(PREUSSAG)に原理的に準じた方法が使用されている。フィールマンお
よびプロイサッグに準じた方法とは、ボールブルーネン(Bohrbrunnen:7th editi
on,1992. Oldenbourg, Munich)に記載されている方法である。加えて、プロイサ
ッグファーム(Preussag firm)は、プロイサッグ法を詳細に説明した小冊子を発
行している。以下、このプロイサッグ法を簡単に説明する。この方法では、滞留
水を含む地下水の貯留部に達する主坑を形成した後、この主坑に栓をする。次に
、主坑の一作業平面に沿って、穿孔パイプを用いて放射状または扇状に水平かつ
直線的な横穴を形成する。次に、各穿孔パイプの中に、フィルターパイプを差し
入れる。穿孔パイプを横穴から徐々に引き抜きながら、高圧でフィルター用の砂
利を横穴に流し込み、横穴の内壁面とフィルターパイプの外周面との間の間隙に
フィルター用の砂利を詰め込む。こうしてフィルタージャケットが形成される。
フィルター用の砂利の代わりに、砂を用いることもある。
しかし、上記の方法では、土中に主坑として直径２．５ｍ以上の縦穴を形成し
なければならないという欠点がある。さらに、横穴の形成のためには作業台を縦
穴の中に構築しなければならないうえ、土壌層中に横穴を形成するには多大なコ
ストがかかる。
この方法で形成できる横穴は、せいぜい長さ６０ｍ止まりであり、しかもそれ
は横穴が直線状である場合に限られる。さらに、土壌の性質によって横穴の長さ
は制限される。
さらに、フィルター横穴の形成作業の間、従来周知の工法では、地下水が中央
の主坑に絶え間なく流れ込み、それを防ぐため、あるいは流れ込んだ地下水を汲
み出すために多大なコストがかかった。
以上のように、従来の工法は労力を要するだけでなく、コストがかかり、一定
の規模以上でないと経済的に見合わないという問題があった。
発明の概要
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、従来の工法とは全く異なり、
導人が簡単で施工が速やかに行える、液体または気体を集める収巣管を地下に埋
設するための方法、およびその方法を実施するための装置を提供することを目的
としている。
この目的は、本発明の請求項１に記載の方法および請求項２０に記載の装置に
よって達成できる。
本発明は、必要な横穴を地表から形成する点（すなわち、平坦な土地でも主坑
を形成する必要がない）、および形成した各横穴に、予め構築しておいたフィル
ター構造物を地表から挿入する点を主たる特徴とするものである。フィルター構
造物は、適当なフィルターパイプと、フィルター用砂利のジャケットとから構成
されるもので、フィルターストランドと称する。すなわち、フィルターストラン
ドとは、１または複数の部材から形成される内部のフィルターパイプと、１また
は複数の部材から形成されるフィルター用砂利等のジャケットとから主構成され
る。
このようなフィルターストランドを横穴に挿入するには、全体的に制御される
穿孔方法が使用される。この穿孔方法は、本発明のために独自に開発されたもの
である。
この穿孔方法では、遠隔制御されるドリルヘッドを使用する。このようなドリ
ルヘッドを使用することにより、曲がった横穴や、アーチ状の横穴などを自在に
地下に形成することができる。このような穿孔方法によれば、大部分の種類の土
壌に対しても、土壌の圧縮率を地下空気、滞留水、または井戸の構造にとって許
容できる範囲に保つことができる。
穿孔の間、機械的な送りとともに、高圧水を噴射することにより、土壌に細か
い透孔が形成される。好ましくは、横穴のための支持体の懸濁液がこの高圧水に
混合され、これにより溶解された土壌材料の一部が周囲の土壌中に圧力により染
み込まされ、他の一部は横穴の懸濁液とともに外に持ち運ばれる。これにより、
横穴は安定化されるとともに、フィルターユニットを挿入する際の摺動性を向上
する作用が得られる。これらの効果はドリル用流体の組成に依存する。フィルタ
ーユニットとは、本発明の方法を実施する上で使用される、請求項２０，２１に
係る装置である。なお、この方法では、横穴から材料を排除するために、横穴の
透水性が変化するが、穿孔形式と方法の変更、および流体圧力と流体成分を細か
く調整することにより、透水性を調整することができる。さらに、穿孔条件に応
じて、べントナイトを含まないドリル用懸濁液を使用することができる。このよ
うにベントナイトを含まないドリル用懸濁液は、中性の表層水であり、生物学的
に分解できるものである。このようなドリル用懸濁液を使用すれば、横穴の壁面
を構成する土壌の透水性を低減することがない。
横穴の中に、横穴よりも外径の大きいフィルターユニットを挿入するには、横
穴を拡大ヘッドを使用して拡径すればよい。この目的のためには、ドリルヘッド
が穿孔を終えて横穴の出口から突出した後に、ドリルヘッドを拡大ヘッドに交換
する。交換後、水圧機械的方式(hydraulic-mechanical modus operandi)により
交換へッドを横穴に沿って引き入れ、横穴の全長に亙って引き戻す。
特に外径の大きいフィルターユニットを横穴に通す場合には、最初の横穴に、
段階的に外径を大きくした拡大ヘッドを順次通して段階的に内径を拡大する方法
が効果的である。これが必要であるか否かは、土壌の性質や、穿孔技術、フィル
ター横穴および排水管の目的によって実質的に決まる。
フィルターストランドの設置を速やかに行うには、フィルターユニットを前記
拡大ヘッドに直接連結し、拡大ヘッドによる拡径作業を行いながらフィルターユ
ニットを横穴に引き込むようにするとよい。
拡大ヘッドの外径は、フィルターユニットの外径と同じかあるいはそれよりも
大きい範囲で、できるだけフィルターユニットの外径に近いことが望ましい。横
穴に拡大へッドを通す際の摩擦力を極力減らすためである。
拡大ヘッドによる拡径作業を複数回行なう場合には、最後の拡径作業が完了し
た際に、水圧機械的方式により拡大ヘッドおよびフィルターユニットを横穴に通
す。横穴の入口において、フィルターストランドの一端を地表に固定し、フィル
ターユニットの保護パイプを、横穴の他方の口から引き出す。これにより、フィ
ルターストランドと横穴の間に円環状の空間が形成され、この空間は、周囲の土
壌の重さにより閉鎖される。隙間を埋めることにより、フィルターストランドの
周囲の土壌密度は相対的に小さくなるので、井戸の周囲の透水性を高める効果が
得られる。この効果を得る点では、拡大へッドの外径をフィルターユニットの保
護パイプの外径よりも大きめにしておくことが好ましい。
保護パイプを引き抜く際に、フィルターストランドが保護パイプとともに引き
抜けることがないようにするには、フィルターストランドの端部または／および
フィルターパイプの端部を地上に固定するとよい。
土壌の特性、あるいは井戸の特別な目的によっては、まず保護パイプのみを横
穴に挿入した後、この保護パイプの中にフィルターストランドを挿入する方法を
採ってもよい。
以上の方法を実施するために使用される装置は、外側保護パイプと、その中に
配置されたフィルターパイプと、これらパイプの間に充填された充填材とから主
構成されている。充填材としては、砂利および／または砂などが好適であり、こ
れを総称して本明細書中ではフィルタージャケットとも称する。
このような構造からなる収集管の埋設用装置では、充填材とフィルターパイプ
の配置を必要に応じて最適に調整することができる。さらに、フィルターストラ
ンドを埋め込みに先立ち、予め形成しておくことができるので、欠陥発生を防ぐ
ことが可能である。また、フィルターストランドの全体構造がその設置前に前も
って調整できるという利点がある。
土壌の状況に応じては、フィルターパイプの外周に砂利や砂などの充填材を充
填しなくてもよい。その場合は、保護パイプにフィルターパイプのみを配置した
ものを横穴に挿入すればよいので、施工コストを削減することが可能である。
本発明によれば、フィルターストランド構造を、施工箇所独自の水文学的な条
件に適合させることができる。例えば第１に、フィルターパイプと横穴の内壁面
との間に、粒径の大きな、あるいは粒径の様々に異なるフィルター材（フィルタ
ー粒）を任意に配置することができる。しかも、フィルター材の充填作業は、予
め決められた方法でフィルターユニット埋め込みの前に行うことができ、現場で
行う施工方法に比して極めて容易である。
本発明によれば、フィルターストランドの全体を埋設の前に製造するのである
から、施工箇所の水文学的な個別的条件に合わせて、フィルターストランドの構
造を最適化できるという利点を有する。
したがって、例えば技術的または経済的な理由により、横穴の長手方向の一部
の領域（１箇所または２箇所以上）にのみ、フィルターおよび排水管を設ける構
造も可能である。
本発明の装置およびフィルターストランドの埋設方法によれば、ドイツ工業規
格（ＤＩＮ）を満たす施工が可能である。フィルターストランドを予め製造して
おくことにより、最適な製造効率（施工効率）が得られる。
本発明では、フィルター充填材として、砂利や砂に限らず、プラスチック粒な
ど周知のいかなる材料も使用可能である。さらに周知の材料のみならず、例えば
非織物（不織布）、織物、膜などで形成されたフィルターパイプを、それを支持
する内側支持パイプとともに、フィルターストランドの中に設けてもよい。フィ
ルターパイプそれ自体が、自立型（一定形状を保つことができる）の多孔質プラ
スチックフィルターなどであってもよい。この種のプラスチックフィルターの材
質としては、ＰＥ， ＰＶＤＦ， ＰＴＦＥ， ＰＴ，ＰＵ， ＰＶＣ，その他
が例示できる。同様に、自立型の多孔質セラミックスや多孔質焼結金属で形成さ
れたフィルターパイプであってもよいし、さらに他の材質で形成された自立型の
多孔質フィルターパイプであってもよい。
フィルターストランドの構造は、施工箇所の地形に関して決まる地質学上の技
術的な要求に応じて変更してよい。この目的のために、本発明では、フィルター
ストランドユニットを、フィルター横穴の曲率半径、排水管の曲率半径等の変化
に十分対応できるように、柔軟に構成することが可能である。
本発明では、外側保護パイプを、表面が滑らかでかつ安定したプラスチックで
形成してもよい。好適なプラスチックとしては、ポリエチレンその他が挙げられ
る。これにより、横穴へのフィルターストランドの挿入が容易化できる。本発明
に係る装置によれば、影響を受けやすいフィルターストランドが、保護パイプに
よってドリル用流体や岩の破片などから保護され、しかも外側保護パイプがフィ
ルター充填材を押さえて摩擦発生を低減することができる。
本発明に係る方法によれば、フィルターストランドの数、外径、長さを任意に
変更することができるから、新たな施工分野に適用することができる。フィルタ
ーストランドの長さは、例えば５００ｍまで延ばすことができる（もちろん、穿
孔技術によってはそれ以上の長さも可能である）。同様に、各横穴の外径を、従
来技術では到底不可能なほど、小さくすることも可能である。
本発明に係る方法によれば、フィルターストランドまたはフィルターユニット
ヘカメラを予め固定しておくことにより、フィルターストランドまたはフィルタ
ーパイプの各部の制御を行うことが可能である。例えば、フィルターユニットの
横穴への挿入作業を、この種のカメラに頼って行うことも可能である。その場合
には、フィルターストランドに生じる損傷の原因を特定し、それを取り除くこと
が可能になる。
以下、本発明に係る水平なフィルター横穴および排水管を構築する方法、およ
びそれに用いる装置の実施例を図面を参照しつつ説明する。
図面の簡単な説明
図１は、本発明に係る収集管の埋設方法の一実施例を示す縦断面図である。
図１ａは、同実施例における横穴の形成工程を示す縦断面図である。
図２は、同実施例における横穴とその出入口の形成状態を示す平面図である。
図３は、同実施例における拡大工程を示す縦断面図である。
図４は、同実施例におけるフィルターストランドおよび保護パイプの軸線に垂
直な断面図である。
実施例
図１および図２は、本発明に係る方法によって形成された水平なフィルター横
穴を示すものである。このフィルター横穴は、様々に湾曲した１または２以上の
横穴１を有している。これら湾曲した横穴１は、地表の中央部から平行に、同一
もしくは異なる土壌層２中に延びている。個々の横穴１は、その両端に吸入口３
と、排出口４とが形成されたもので、これら横穴１を通してフィルターユニット
５が導入される。
この実施例のフィルターストランド５２、５３は、不飽和領域もしくは集水領
域の地下水面よりも下方に配置されている。地表には排水装置６が配置されてい
る。排水装置６は複数のポンプと、複数の吸水装置と、真空発生機その他の装置
とを有し、地下水や、集水領域の水または地下空気を汲み出す（吸い出す）よう
に構成されている。
フィルターパイプ５３は、処理すべき地下層より上層あるいは下層を通過する
領域では気密性を有する一方、フィルターパイプ５３の、処理すべき地下層を通
過している部分には、透孔、スリット、穴などの多数の開口部５４が形成されて
いる。これにより、処理すべき地下層内の地下水、巣水域水、地下空気などがフ
ィルターパイプ５３内に流入するようになっている。処理対象の地層内に位置し
ない部分は、フィルターストランド５２，５３の代わりに、通常の用横穴と同様
に、モノブロックパイプで構成されている。
図３において、拡大ヘッド１０は、ドリルロッド１１に結合されている。拡大
ヘッド１０の後方には、フィルターユニット５が配置され、このフィルターユニ
ット５がコネクター１２を介して拡大ヘッド１０と連結されている。
図４は、フィルターユニット５の一例の断面図を示し、このフィルターユニッ
ト５は、外側の保護パイプ５１と、粒度の異なる粒子からなる充填材５２と、フ
ィルターパイプ５３とから構成されている。この実施例のフィルターストランド
は、砂利充填材５２とフィルターパイプ５３とから構成されている。
以下、本発明に係る地下集水管の埋設方法の具体例を説明する。
図１ａに示すように、まずドリル装置１３によりドリルヘッド１４を地中に進
入させていき、これにより土壌中に入口３を形成する。ドリル工程の間中、ドリ
ルヘッド１４は位置決め装置を介して遠隔操作によりその進行方向が調整され、
これにより望み通りの方向へ穴を形成していく。こうして、地表に出口４が開く
まで穴を形成する。やがてドリルヘッド１４が地表に突出したら、このドリルヘ
ッド１４をドリルロッド１１から取り外し、ドリルロッド１１の先端に拡大ヘッ
ド１０を固定する。ドリルロッド１１に固定された拡大ヘッド１０には、コネク
ター１２が固定されており、このコネクター１２には、予めフィルターユニット
５が連結されている。ドリルロッド１１を入口３側へ引き込むと同時に、ドリル
ロッド１１を水噴射により拡大ヘッド１０とともに横穴１を通して回転し、これ
により拡大ヘッド１０が横穴１の内径を拡大する。この拡大工程と並行して、フ
ィルターユニット５は入口３まで引き込まれる。拡大工程の間、拡大へッド１０
に固定された１または２以上のノズルを通して、懸濁液を横穴１の内壁面の緩ん
だ土中へ導入する。懸濁液の穿孔作用により、フィルターユニット５の外側保護
パイプ５１の摩擦力が低減され、ドリルロッド１１およびフィルターユニット５
を引き抜くために必要な力が低減され、そして穴１が安定化される。
拡大工程の間、土の状態や、穿孔技術や、洗浄条件が許容すれば、穴１の内壁
面は拡大され、フィルターユニット５の外側保護パイプ５１の外周面に当接させ
ることができるようにされる。これにより、穴１の内壁面における土壌の透水性
が所望通りに向上できるようになっている。
フィルターユニット５が入口３までに達したら、フィルターパイプ５３の一端
を地上に固定する。次いで、外側保護パイプ５１を出口４を通じて、穴１から引
き出す。
穴１から外側保護パイプ５１を引き出す際の摩擦力を低減するために、フィル
ター充填材５２としてプラスチック粒子（あるいはプラスチック粉末、顆粒）を
用いてもよい。同様に、入口３側からフィルターパイプ５３の中に加圧水を導入
してもよい。供給された加圧水は、フィルターパイプ５３の透孔５４を通じて流
出し、フィルター充填材５２，５３と外側保護パイプ５１との間の摩擦力を低減
する効果を果たす。
穴１により形成される水平なフィルター横穴と、その中に充填されるフィルタ
ー充填材５２，５３は、様々な方法で形成できる。
なお、入口３または出口４のうち一方を、気密的にシールしてもよい。これに
より、穴１または／およびフィルター充填材５２，５３の真空処理が可能となる
。他の方法としては、重力による脱水、およびそれに合わせて地下空気の吸入お
よび脱水、浸透および圧縮もまた可能である。Detailed Description of the Invention
A collection pipe for collecting liquid or gas is buried underground, and horizontal filter holes and drains are installed.
Method for constructing water pipe and apparatus used therefor
Background technology
The present invention is a method for burying a collection pipe for collecting liquid or gas underground.
And in particular how to build horizontal filter side holes and drains and how to
And a device for performing the same.
Horizontal type, arch for draining groundwater, catchment water, and ground air from underground
Holes, wells and drains, such as moulds, slopes or spirals, usually have
Horizontal filter holes (wells) are formed. Common filter horizontal holes are groundwater
It is used to remove multiple filters, such as branching from vertical vertical holes.
-The pipe is arranged horizontally. And from this filter side hole, pump
To pump groundwater to the surface. Currently inadequate for hygiene and safety
However, this type of filter side hole has the effect of removing harmful substances. Such a fi
Luter horizontal holes have technical advantages under certain circumstances compared to vertical wells.
To do.
That is, according to the filter side hole, it encloses the stratum that communicates with abundant groundwater sources.
Can be removed. In addition, the filter horizontal holes are more ocher than the vertical holes (no clogging).
Is slow). Horizontally arranged filter pipe contacts air
No, because the velocity of groundwater flowing through this filter pipe is extremely low
Is.
In addition, another advantage of the filter side hole is that the pump pressure is better than that of the vertical hole type.
For force tube installation and mechanical strength, measuring equipment, and electrical switch systems and control mechanisms
It can be said that the capacity of the power supply of the device is much smaller. Similarly, the filter
The cost of managing and maintaining the horizontal holes is lower than that of the vertical holes.
The filter side hole not only drains groundwater but also collects horizontal accumulated water that needs cleaning.
In case of spillage, or in order to clean the ground air, certain strata must be opened.
It is also effective when the formation is hard. In addition, an area with many buildings,
Fill even in areas where vertical holes cannot be formed due to restrictions in use and hydraulic engineering.
The lateral holes can be preferably used.
Today, FEHLMANN and pull-holes are used to form filter side holes.
A method based on the principle of Loisag (PREUSSAG) is used. Feel Man
And the method based on Ploisag is Bohlbrunnen (7th editi
on, 1992. Oldenbourg, Munich). In addition,
Preussag firm publishes a booklet detailing the Ploy Sag method.
I'm going. The Ploisag method will be briefly described below. In this way,
After forming the main pit that reaches the reservoir of groundwater including water, plug the main pit. next
, Along a working plane of the main shaft, using a perforated pipe to radiate or fan horizontally and
Form a straight lateral hole. Then insert a filter pipe into each perforated pipe.
Put in. Gradually pull out the perforated pipe from the side hole while applying high pressure sand to the filter.
Flow into the lateral hole, and in the gap between the inner wall surface of the lateral hole and the outer peripheral surface of the filter pipe.
Fill with gravel for the filter. Thus, the filter jacket is formed.
Sand may be used instead of gravel for filters.
However, in the above method, a vertical hole with a diameter of 2.5 m or more was formed in the soil as a main pit.
It has the drawback of having to. In addition, the workbench must be
It has to be built in a hole and is a huge task to form a lateral hole in a soil layer.
Strikes.
The lateral hole that can be formed by this method is at most 60m long, and
Is limited to the case where the lateral hole is straight. In addition, depending on the nature of the soil, the length of the lateral hole
Is restricted.
Furthermore, during the work of forming the filter side hole, groundwater is in the central
Constantly flowing into the main mine, and to prevent it or to pump the groundwater
It cost a lot of money to find out.
As mentioned above, the conventional construction method is not only labor-intensive, but also costly and constant.
There was a problem that it would not be economically suitable if it was not larger than the scale.
Summary of the invention
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is completely different from the conventional method,
A nesting pipe is buried underground that collects liquid or gas, which is easy for guides and can be installed quickly.
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for setting up, and a device for carrying out the method.
And
This object is achieved by the method according to claim 1 and the device according to claim 20 of the present invention.
Therefore, it can be achieved.
The present invention is concerned with the formation of the required lateral holes from the surface (ie even on flat land
No need to form) and each side hole formed with a pre-built fill
The main feature is that the structure is inserted from the ground surface. Filter structure
The structure consists of a suitable filter pipe and a gravel jacket for the filter.
This is called a filter strand. That is, the filter strand
Is an internal filter pipe formed of one or more members, and
Is mainly composed of a gravel jacket for filters that is formed from multiple members
It
Inserting such a filter strand into a lateral hole is totally controlled
The perforation method is used. This punching method was originally developed for the present invention.
Is.
This drilling method uses a remotely controlled drill head. Such a dori
By using the head, you can freely make curved lateral holes and arched lateral holes.
Can be formed underground. Such drilling methods allow most types of soil
Even in the case of soil, permitting soil compaction rates for ground air, stagnant water, or well structures.
It can be kept within an acceptable range.
During the drilling, high pressure water is sprayed together with mechanical feed to finely crush the soil.
Through holes are formed. Preferably, the suspension of supports for the lateral holes is placed in this high pressure water.
A portion of the soil material that is mixed and thus dissolved is dyed by pressure into the surrounding soil.
Part of it is carried along with the suspension in the side hole. This allows
The horizontal holes are stabilized and slidability is improved when inserting the filter unit.
The effect of doing is obtained. These effects depend on the composition of the drilling fluid. filter
Unit is used in carrying out the method of the present invention.
This is the device. In this method, in order to remove the material from the side hole,
Permeability changes, but changes in perforation type and method, and finer fluid pressure and fluid composition
The water permeability can be adjusted by adjusting the water permeability. In addition, the drilling conditions
At the same time, a bentonite-free drilling suspension can be used. This
Bentonite-free drilling suspensions are neutral surface waters and
It can be decomposed into With such a drill suspension, the wall of the lateral hole
It does not reduce the water permeability of the soil.
To insert a filter unit with a larger outer diameter than the horizontal hole into the horizontal hole,
The diameter of the hole may be expanded using an expansion head. For this purpose a drill head
Replaces the drill head with an enlarged head after the drill has finished drilling and protruding from the side hole exit
To do. After replacement, by hydraulic-mechanical modus operandi
Pull in the replacement head along the side hole and pull back along the entire length of the side hole.
Especially when passing a filter unit with a large outer diameter through the side hole,
A method of gradually expanding the inner diameter by sequentially passing through an expanding head that gradually increases the outer diameter.
Is effective. Whether this is necessary depends on the nature of the soil, the drilling technique and the fill.
Substantially determined by the purpose of the crosshole and drain.
To quickly install the filter strand, install the filter unit
It is directly connected to the expansion head and the filter unit is used while expanding the diameter with the expansion head.
It is recommended to pull the knit into the side hole.
The outer diameter of the expansion head is equal to or greater than the outer diameter of the filter unit
It is desirable to be as close as possible to the outer diameter of the filter unit in a large range. side
This is to reduce the frictional force when passing the enlarged head through the hole as much as possible.
When performing the diameter expansion work with the expansion head multiple times, the last diameter expansion work is completed.
The expansion head and filter unit through the lateral holes by a hydromechanical method.
You At the entrance of the side hole, fix one end of the filter strand to the ground and
The protective pipe of the power unit from the other end of the side hole. This allows you to
An annular space is formed between the luther strand and the lateral hole.
Closed due to the weight of the loom. By filling the gap, the filter strand
Since the surrounding soil density is relatively small, it has the effect of increasing the water permeability around the well.
can get. To obtain this effect, keep the outer diameter of the expanded head
It is preferable to make it larger than the outer diameter of the protection pipe.
When pulling out the protective pipe, pull the filter strand together with the protective pipe.
To prevent it from coming off, the ends of the filter strands and / or
The end of the filter pipe should be fixed to the ground.
Depending on the characteristics of the soil or the special purpose of the well, only the protection pipe should be laid out first.
After inserting into the hole, how to insert the filter strand into this protective pipe
May be taken.
The equipment used to carry out the above method consists of an outer protective pipe and
Mainly consists of filter pipes placed and fillers filled between these pipes
It is configured. As the filler, gravel and / or sand is suitable, and
These are also collectively referred to as a filter jacket in the present specification.
In the device for burying the collecting pipe with such a structure, the filling material and the filter pipe are
The arrangement of can be optimally adjusted as needed. In addition, the filter stra
Can be formed in advance before embedding, thus preventing the occurrence of defects
It is possible. In addition, the entire structure of the filter strand is
There is an advantage that can be adjusted.
Depending on the soil conditions, fill the outer circumference of the filter pipe with filler such as gravel or sand.
It does not have to be filled. In that case, only the filter pipe was placed in the protection pipe.
Since it suffices to insert the object into the lateral hole, it is possible to reduce the construction cost.
According to the present invention, the filter strand structure has a hydrological condition unique to the construction site.
It can be adapted to the situation. For example, firstly, the inner wall surface of the filter pipe and the side hole
Between the filter material with a large particle size or different particle size
Grains) can be arranged arbitrarily. Moreover, the filling work of the filter material is
Can be done before embedding the filter unit in
It is extremely easy compared to the construction method.
According to the invention, the entire filter strand is manufactured before embedding.
The filter strand structure according to the individual hydrological conditions of the construction site.
It has the advantage that the structure can be optimized.
Thus, for example for technical or economic reasons, a longitudinal part of the lateral hole
A structure where filters and drainage pipes are provided only in the area (1 or 2 or more)
It can be made.
According to the device and the method for embedding filter strands according to the invention, the German Industrial Code
Construction that satisfies the rating (DIN) is possible. Pre-made filter strands
By setting it, optimum manufacturing efficiency (construction efficiency) can be obtained.
In the present invention, the filter filler is not limited to gravel or sand, but is not limited to plastic particles.
Any known material can be used. In addition to well-known materials, for example
Supports filter pipes made of non-woven fabrics (woven fabrics), membranes, etc.
It may be provided in the filter strand together with the inner support pipe. Phil
The Luther pipe itself is a self-supporting porous plastic that can maintain a certain shape.
It may be a stick filter or the like. This kind of plastic filter material
Quality: PE, PVDF, PTFE, PT, PU, PVC, etc.
Can be illustrated. Similarly, it is made of self-supporting porous ceramics or sintered porous metal.
It may be a filtered pipe, or a self-supporting type made of another material.
It may be a porous filter pipe.
The structure of the filter strand depends on the topography of the construction site.
It may be changed according to the technical requirements. To this end, the invention provides a filter
Change the radius of curvature of the filter side hole, the radius of curvature of the drain pipe, etc. for the strand unit
It is possible to flexibly configure so as to sufficiently cope with the above.
In the present invention, the outer protective pipe is made of plastic whose surface is smooth and stable.
You may form. Suitable plastics include polyethylene and the like.
It This can facilitate the insertion of the filter strand into the lateral hole. The present invention
According to the device related to
Therefore, it is protected from drilling fluid and rock debris, and the outer protection pipe is
It is possible to suppress the generation of friction by pressing the luter filler.
According to the method of the present invention, the number of filter strands, the outer diameter, and the length can be arbitrarily set.
Since it can be changed, it can be applied to a new construction field. filter
The length of the strand can be extended, for example, to 500 m (of course
More lengths are possible depending on the hole technology). Similarly, set the outer diameter of each lateral hole to
It is possible to make the size so small that it is impossible with conventional technology.
According to the method according to the invention, filter strands or filter units
F By fixing the camera beforehand, filter strands or filters
It is possible to control each part of the pipe. For example, in the filter unit
It is also possible to rely on this type of camera for insertion work into the lateral hole. In that case
Identify the cause of damage to the filter strands and remove it
Will be possible.
Hereinafter, a method for constructing a horizontal filter lateral hole and a drain pipe according to the present invention, and
And an embodiment of an apparatus used therefor will be described with reference to the drawings.
Brief description of the drawings
FIG. 1 is a vertical sectional view showing an embodiment of a method for burying a collecting pipe according to the present invention.
FIG. 1a is a vertical sectional view showing a step of forming a lateral hole in the same embodiment.
FIG. 2 is a plan view showing a state in which a lateral hole and its entrance / exit are formed in the embodiment.
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing an enlarging step in the embodiment.
FIG. 4 shows that the filter strand and the protective pipe in the same embodiment are hung on the axis.
FIG.
Example
1 and 2 show a horizontal filter profile formed by the method according to the invention.
It shows a hole. This filter side hole can have one or more
It has a lateral hole 1. These curved lateral holes 1 are parallel and parallel to each other from the center of the ground surface.
Alternatively, it extends into a different soil layer 2. Each lateral hole 1 has a suction port 3 at both ends.
And a discharge port 4 are formed, and the filter unit is passed through these lateral holes 1.
5 is introduced.
The filter strands 52, 53 of this embodiment are used in unsaturated regions or water catchments.
It is located below the water table in the area. Drainage device 6 is placed on the surface
It The drainage device 6 includes a plurality of pumps, a plurality of water absorbing devices, a vacuum generator, and other devices.
And has the function of pumping (sucking) groundwater, water in the catchment area, or ground air.
Is configured.
The filter pipe 53 passes above or below the underground layer to be treated.
While having air tightness in the area, the filter pipe 53 passes through the underground layer to be treated.
A large number of openings 54 such as through holes, slits and holes are formed in the passing portion.
There is. As a result, the groundwater, nest water, underground air, etc. in the underground layer to be treated will
It is designed to flow into the filter pipe 53. Located in the strata to be treated
Instead of the filter strands 52 and 53, the non-existing part is the same as a normal side hole.
It consists of a monoblock pipe.
In FIG. 3, the expansion head 10 is connected to a drill rod 11. Expansion
A filter unit 5 is arranged behind the head 10, and the filter unit 5 is
The hood 5 is connected to the expansion head 10 via a connector 12.
FIG. 4 shows a cross-sectional view of an example of the filter unit 5.
The port 5 includes an outer protective pipe 51, a filler 52 made of particles having different particle sizes, and a filler.
It is composed of a filter pipe 53. Filter strand of this example
Is composed of a gravel filler 52 and a filter pipe 53.
Hereinafter, specific examples of the method for burying an underground water collection pipe according to the present invention will be described.
As shown in FIG. 1a, first, the drill head 13 is moved into the ground by the drill device 13.
It is allowed to enter, thereby forming the entrance 3 in the soil. During the drilling process
The traveling direction of the head 14 is adjusted by remote control via a positioning device,
This creates holes in the desired direction. Thus, the exit 4 opens on the surface of the earth
Form a hole up to. If the drill head 14 eventually projects to the surface of the earth,
Remove the head 14 from the drill rod 11 and expand it on the tip of the drill rod 11.
Fix the cable 10. The expansion head 10 fixed to the drill rod 11 has a connector
Is fixed to the connector 12, and the connector 12 is previously attached to the connector unit 12.
5 are connected. At the same time as pulling the drill rod 11 toward the inlet 3 side, drill
The rod 11 is rotated by the water jet together with the expanding head 10 through the lateral hole 1,
Thus, the expansion head 10 expands the inner diameter of the lateral hole 1. In parallel with this expansion process,
The filter unit 5 is retracted to the entrance 3. Expansion head 10 during the expansion process
The suspension through one or more nozzles fixed to the inner wall of the lateral hole 1
It is introduced into the soil. Outer protection of the filter unit 5 due to the perforation action of the suspension
The frictional force of the pipe 51 is reduced, and the drill rod 11 and the filter unit 5
The force required to pull out is reduced and the hole 1 is stabilized.
During the expansion process, if the soil condition, drilling technique and cleaning conditions allow, the inner wall of the hole 1
The surface is enlarged and brought into contact with the outer peripheral surface of the outer protection pipe 51 of the filter unit 5.
Be made available. Thereby, the water permeability of the soil on the inner wall surface of the hole 1
Can be improved as desired.
When the filter unit 5 reaches the inlet 3, one end of the filter pipe 53
Fixed to the ground. Then, pull out the outer protective pipe 51 from the hole 1 through the outlet 4.
Start
In order to reduce the frictional force when pulling out the outer protective pipe 51 from the hole 1,
Plastic particles (or plastic powder, granules) as the filler 52
You may use. Similarly, pressurized water is introduced into the filter pipe 53 from the inlet 3 side.
May be. The supplied pressurized water flows through the through hole 54 of the filter pipe 53.
To reduce the frictional force between the filter fillers 52 and 53 and the outer protective pipe 51.
Achieve the effect of.
Horizontal filter lateral hole formed by hole 1 and filter filled therein
The filling materials 52 and 53 can be formed by various methods.
One of the inlet 3 and the outlet 4 may be hermetically sealed. to this
Makes it possible to vacuum-treat the hole 1 or / and the filter fillers 52, 53.
. Another option is gravity dehydration and the corresponding inhalation of underground air.
And dehydration, osmosis and compression are also possible.
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(51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ
Ｅ２１Ｂ 43/08 7505−2Ｄ
7505−2Ｄ Ｅ２１Ｂ 7/20
7505−2Ｄ 43/08
(72)発明者 サス，インゴ
ドイツ国 Ｄ‐76227 カールスルヘ ヒ
ルデブラントストラッセ ４
(72)発明者 バイヤー，ハンス‐ヨーヒム
ドイツ国 Ｄ‐76275 エットリンゲン
ベルクストラッセ 13ア
(72)発明者 クライザー，クラウス
ドイツ国 Ｄ‐76297 スツーテンセ‐ビ
ュヒク アスヘンプッテルヴェク ６
(72)発明者 ゲンガー，ヨーク
ドイツ国 Ｄ‐75334 ストラウベンハル
ト イッタースバッハー‐ストラッセ25─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI E21B 43/08 7505-2D 7505-2D E21B 7/20 7505-2D 43/08 (72) Inventor Sus, Ingo Germany D-76227 Karlsruhe-Hildebrandt Strasse 4 (72) Inventor Bayer, Hans-Johim Germany D-76275 Ettlingen Bergstraße 13a (72) Inventor Kläser, Klaus Germany D-76297 Stutense-Buchik As Hempputtelvek 6 (72) Inventor Gengar, York Germany D-75334 Straubenhart Ittersbacher-Strasse 25